Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik 20V to 3,3V wandeln


von Morel (Gast)


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Hi Jungs,

Ich möchte nicht was kapput machen. deswegen frage ich lieber hier 
zuerst.

Ich habe einen Vorschlag um meinem MSP430 mit 3,3V Spannung zu 
versorgen.

Die Quelle liefert mir ein 20V DC Betriebspannung.

Da möchte ich diese auf 12V durch Spannungsteiler runter bringen, dann 
mit einem Spannungsregler die 3,3V bekommen.

klingt das nach richtige Lösung ? oder gibt es was besseres ??

1000 Danke im Vorraus.

: Verschoben durch Moderator
von Peter II (Gast)


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wie viel Strom brauchst du bei den 3,3V?

von Max H. (hartl192)


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Morel schrieb:
> klingt das nach richtige Lösung ?

Bis auf den Spannungsteiler, ja. Wieso nicht die gesamten 16.7V an 
Regler verheizen?
Wenn du viel Strom brauchst würde ich einen 3.3V Schaltregler (Step 
Down) empfehlen.

: Bearbeitet durch User
von Morel (Gast)


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>wie viel Strom brauchst du bei den 3,3V?

die 3,3V werde ich damit das MSP430 und ein DCF77 Modul vom Conrad.

Da der MSP430 sehr stromsparrend (<1ma ) ebenso wie das DCF Modul 
(~3ma). gehe ich davon aus, dass das Stromaufnahme nicht über 10 ma 
geht...

von Morel (Gast)


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>Bis auf den Spannungsteiler, ja. Wieso nicht die gesamten 16.7V an
>Regler verheizen?


du meinst also 20V --> Regler -->3,3V

klingt auch nicht schlecht, da ich nicht viel Stromaufnahme habe. wird 
quasi nicht viel Energie durch die Hitze verloren gehen...

von Max H. (hartl192)


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Morel schrieb:
> dass das Stromaufnahme nicht über 10 ma
Dann würde ich einen einzelnen Spannungsregler einbauen. Die 
Verlustleistung hält sich auch in Grenzen:

Morel schrieb:
> wird
> quasi nicht viel Energie durch die Hitze verloren gehen...
Der Spannungsteiler würde noch mehr Verheizen, da durch den unteren 
Widerstand auch noch ein Strom fließt.

: Bearbeitet durch User
von Falk B. (falk)


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@ Morel (Gast)

>du meinst also 20V --> Regler -->3,3V

Ja.

>klingt auch nicht schlecht, da ich nicht viel Stromaufnahme habe. wird
>quasi nicht viel Energie durch die Hitze verloren gehen...

Relativ schon, aber das kann man mit einem Linearregler nicht vermeiden. 
Ist aber bei ein paar mA egal. Nimm einen LP2950 und gut ist.

http://www.mikrocontroller.net/articles/Versorgung_aus_einer_Zelle#Vier_Mignonzellen_mit_LowDrop-Linearregler

von Peter II (Gast)


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gehe ich davon aus, dass das Stromaufnahme nicht über 10 ma
geht...

dann hast du 17V * 10mA = 170mW Verlust. Das ist wirklich nicht viel. 
Dann kannst du einfach einen Linearregler verwenden.

von Cyblord -. (cyblord)


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Einzelner Regler reicht. Der Spannungsteiler davor ist kontraproduktiv.

Wenn die Ströme höher werden sollten, würde ich einen voll integrierten 
Schaltregler (a la Recom usw.) einsetzen. Bis dahin einen normalen 
Linearregler.

von Harald W. (wilhelms)


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cyblord ---- schrieb:

> Einzelner Regler reicht. Der Spannungsteiler davor ist kontraproduktiv.

ACK. In speziellen Fällen, vor allen bei hohen Strömen, kann es sinn-
voll sein, einen Vorwiderstand vor dem Linearregler-IC einzubauen.
Gruss
Harald

von Falk B. (falk)


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@ Harald Wilhelms (wilhelms)

>ACK. In speziellen Fällen, vor allen bei hohen Strömen, kann es sinn-
>voll sein, einen Vorwiderstand vor dem Linearregler-IC einzubauen.

Nein. Wenn man schon die Verlustleistung verteilen will, weil man auf 
einen Kühlkörper am Spannungsregler verzichten möchte, dann schaltet 
man besser Z-Dioden in Reihe zum Reglereingang, denn deren 
Spannungsabfall ist nahezu konstant, unabhängig vom Strom.

von Uwe Bonnes (Gast)


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Ich verwende dafür gerne Schaltreglermodule wie OKI-78SR (z.B. bei 
Mouser).

von Andreas S. (Firma: Schweigstill IT) (schweigstill) Benutzerseite


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Falk Brunner schrieb:
> Nein. Wenn man schon die Verlustleistung verteilen will, weil man auf
> einen Kühlkörper am Spannungsregler verzichten möchte, dann schaltet
> man besser Z-Dioden in Reihe zum Reglereingang, denn deren
> Spannungsabfall ist nahezu konstant, unabhängig vom Strom.

Dem stimme ich nicht zu. Leistungswiderstände sind wesentlich robuster 
als Halbleiterbauelemente, so dass es - bei großer Differenz zwischen 
Ein- und Ausgangsspanung, aber zwingender Erfordernis eines 
Linearreglers - Sinn macht, die Verlustleistung zwischen Vorwiderstand 
und Transistor(en)/Linearregler aufzuteilen. Eine Z-Diode macht aber 
dann Sinn, wenn man bei geringer Last nicht den zulässigen 
Eingangsspannungsbereich des Spannungsreglers überschreiten will/darf.

Die Lösung mit dem Vorwiderstand ist aber nicht z.B. für ein 
einstellbares Netzteil geeignet, da man dort ja den 
Eingangsspannungsbereich voll ausnutzen will.

Wenn man aber z.B. eine Spannungsversorgung von 24V hat und u.a. eine 
empfindliche Analogelektronik mit z.B. 5V versorgen will, würde ich den 
Vorwiderstand auf ca. 10V am Reglereingang auslegen. Gleichzeitig kann 
man durch den Vorwiderstand und einen nachfolgenden Pufferkondensator 
noch einen ordentlichen Tiefpass aufbauen. Ein Tiefpass aus Z-Diode und 
Kondensator wäre hingegen nicht so geeignet.

: Bearbeitet durch User
von Harald W. (wilhelms)


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Andreas Schweigstill schrieb:

>> einen Vorwiderstand vor dem Linearregler-IC einzubauen.

>> Nein. Wenn man schon die Verlustleistung verteilen will, weil man auf
>> einen Kühlkörper am Spannungsregler verzichten möchte, dann schaltet
>> man besser Z-Dioden in Reihe zum Reglereingang,

> Dem stimme ich nicht zu. Leistungswiderstände sind wesentlich robuster
> als Halbleiterbauelemente, so dass es - bei großer Differenz zwischen
> Ein- und Ausgangsspanung, aber zwingender Erfordernis eines
> Linearreglers - Sinn macht, die Verlustleistung zwischen Vorwiderstand
> und Transistor(en)/Linearregler aufzuteilen. Eine Z-Diode macht aber
> dann Sinn, wenn man bei geringer Last nicht den zulässigen
> Eingangsspannungsbereich des Spannungsreglers überschreiten will/darf.

Ausserdem vertragen Widerstände wesentlich höhere Temperaturen
als Halbleiter und können deshalb ihre Verlustleistung besser
loswerden. Ausserdem, wie ich schon schrieb, ich würde einen
Widerstand nur in speziellen Fällen verwenden, bei denen ich
Minimal- und Maximalwerte des Stroms kenne.
Gruss
Harald
PS: Bei der Anwendung von Morel geht es wohl sowieso nur
um ein paar mA, sodas ein Linearregler die Verlustwärme
ohne Probleme loswird.

: Bearbeitet durch User
von Falk B. (falk)


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@ Andreas Schweigstill (Firma: Schweigstill IT) (schweigstill)

>Dem stimme ich nicht zu. Leistungswiderstände sind wesentlich robuster
>als Halbleiterbauelemente, so dass es - bei großer Differenz zwischen
>Ein- und Ausgangsspanung, aber zwingender Erfordernis eines
>Linearreglers - Sinn macht, die Verlustleistung zwischen Vorwiderstand
>und Transistor(en)/Linearregler aufzuteilen.

Stimmt, aber das geht nur mit halbwegs konstanter Stromaufnahme.

>Eine Z-Diode macht aber
>dann Sinn, wenn man bei geringer Last nicht den zulässigen
>Eingangsspannungsbereich des Spannungsreglers überschreiten will/darf.

Das auch.

von Andreas S. (Firma: Schweigstill IT) (schweigstill) Benutzerseite


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Und was kann man bei jedem Elektronikhändler problemlos kaufen und ist 
zudem noch wesentlich billiger: a) ein 50W-Widerstand, b) eine 
50W-Z-Diode?

Einen Leistungswiderstand kann man ggf. direkt auf den Kühlkörper 
schrauben, wohingegen man bei Leistungs-Z-Dioden wieder mit 
irgendwelchen Isoliernippeln mit schlechter Wärmeleitfähigkeit 
herumspielen muss.

von Andreas S. (Firma: Schweigstill IT) (schweigstill) Benutzerseite


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Falk Brunner schrieb:
> Stimmt, aber das geht nur mit halbwegs konstanter Stromaufnahme.

Nein, man dimensioniert den Vorwiderstand für die maximale 
Stromaufnahme. Bei geringerer Stromaufnahme sinkt auch gleichzeitig die 
Verlustleistung über dem Transistor/Linearregler. Ggf. kann man den 
Vorwiderstand sogar als Kurzschlussschutz dimensionieren und somit eine 
aktive Strombegrenzung einsparen. Allerdings sollte man dann keinen 
fetten Pufferkondensator zwischen Vorwiderstand und Regler einsetzen...

von Harald W. (wilhelms)


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Falk Brunner schrieb:

>>die Verlustleistung zwischen Vorwiderstand
>>und Transistor(en)/Linearregler aufzuteilen.
>
> Stimmt, aber das geht nur mit halbwegs konstanter Stromaufnahme.

Bei niedrigeren Strom steigt zwar die Eingangsspannung des Reglers,
aber durch den dann niedrigeren Strom bleibt, je nach dem, die
Verlustleistung des Reglers dann doch im zulässigem Bereich.
Man sollte also nachrechnen. :-)
Gruss
Harald

von Falk B. (falk)


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@ Harald Wilhelms (wilhelms)

>Verlustleistung des Reglers dann doch im zulässigem Bereich.
>Man sollte also nachrechnen. :-)

Eben!

Und zwar nicht nur die Endpunkte, sondern auch mitten drin. Stichwort 
Leistungsanpassung! Da kann man sein blaues (Rauch)Wunder erleben!

: Bearbeitet durch User
von Morel (Gast)


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Ich danke euch sehr viel für die Hilfe... :)

Ich habe mich für der Baustein (TS2940) entschieden...

da ich wie oben genannte habe wenige Stromaufnahme habe, werde ich die 
20 direckt an den Regler anschliessen..

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